CN102498642A - 通风机装置和电机、尤其是电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机，所述电机包括转子和壳体，其中，转子支承在壳体中，并且其中在该转子上无相对转动地连接有一径向通风机，该径向通风机被通风机罩包围，该通风机罩固定在壳体上，其中，所述通风机罩具有通风机罩格栅作为用于轴向流入的空气的入口，并且其中，在通风机罩上构造有一密封装置或结构，该密封装置或结构使通风机罩朝向该径向通风机密封。

Description

通风机装置和电机、尤其是电动机

技术领域

本发明涉及一种通风机装置(Lüfteranordnung)和一种电机、尤其是电动机。

背景技术

已经公知，电动机配备有通风机，所述通风机无相对转动地设置在转子轴上。

由DE 10 2006 057 203 A1已知了一种电机，所述电机具有设置在其转子上的径向通风机。

由DE 101 11 292 A1的图3已知了一种设置在通风机的通风机罩与壳体之间的间隙密封装置/间隙密封结构。

由DE 101 55 224 A1的图3已知了一种设置在通风机的通风机罩与壳体之间的间隙密封装置。

由DE 2 557 620 A1的图2已知了一种设置在通风机的通风机罩与壳体之间的间隙密封装置。

发明内容

因此，本发明的目的在于，改进通风机装置和电机，尤其是即使在力作用下也具有高的耐用度。

根据本发明，所述目的在根据权利要求1中给出的特征的通风机装置中以及在根据权利要求8中给出的特征的电动机中来实现。

在尤其是用于电机、尤其是电动机的通风机装置中重要特征在于，所述通风机装置包括可转动地支承在一部件上的通风机，其中，该部件与壳体件连接，尤其是固定地连接，或者与所述壳体件构造成一体，其中，通风机罩固定在壳体件上，在通风机与通风机罩之间尤其是借助于空气间隙设置有非接触式的密封装置/密封结构，尤其是设置有间隙密封装置，其中，通风机罩具有朝向通风机的密封棱边，其中，当作用在固定在壳体件上的通风机罩上的任意取向的力作用在数值上低于破裂力时，密封棱边到所述通风机的包络线/包迹具有不消失的距离，其中，尤其是力作用仅仅引起通风机罩的弹性变形和/或塑性变形，其中，尤其是任意的弹性变形是不超过破裂极限的任意取向的具有或不具有塑性变形分量的变形，其中，尤其是通风机的包络线是在所述通风机转动运动时由通风机覆盖的空间区域，其中，尤其是在通风机装置的规定的运行时，由于所述不消失的距离，热引起的、振动引起的和/或制造引起的距离变化不会导致与通风机碰撞。

在此有利的是，当在任意方向上弹性偏转时在通风机罩与通风机之间不发生接触，只要偏转保持弹性，即不变得非弹性。甚至可保持一个残余距离，所述残余距离承受热引起的以及其它容差，由此使得碰撞可得到避免。

优选密封棱边朝通风机的方向比在横向于通风机包络线表面的方向上较差地弹性偏转。在此，包络线是通风机转动所需的空间区域。

通风机在此用于使任意介质如空气、气体或者甚至液体运动。有利地，借助于该通风机，用于使通风机转动运动的能量可达到更高的效率。

取代任意取向的力，绕通风机轴线的受限制的方向区域的力作用也是有利的，其中，允许与通风机轴线夹有小于45°或者甚至小于20°的角。

在一个有利构型中，被固定的通风机罩的弹性在切向方向上比在法向方向上大，其中，该切向方向包含在包络线一表面点处的包络线切平面中和/或相对于所述切平面平行地取向，所述表面点到密封棱边具有最小距离。在此有利的是，通风机罩上的力虽然可使通风机罩弹性偏转，但主要仅仅相对于通风机横向地而不是朝通风机弹性偏转。由此可避免碰撞。

在一个有利构型中，靠置点与密封棱边之间的连接线处于法向方向上或者至少与所述法向方向夹有一小于45°、尤其是小于20°的角。在此有利的是，密封棱边大致保持在转动点上，由此，偏转基本上在切向方向上进行。小于20°的偏差仅仅影响微小。有利地也仍然允许小于45°的偏差。

在一个有利构型中，通风机是径向通风机、对角式通风机或轴向通风机。在此有利的是，本发明可在这种通风机中使用，因为在那里在通风机与通风机罩之间可设置间隙密封装置。

在一个有利构型中，通风机罩具有通风机罩格栅作为用于轴向流入的空气的入口，其中，尤其是通风机罩格栅被圆形地限定边界。在此有利的是，被吸入的空气可以以很小的涡旋运动并且对于通风机附近的人员的保护可得到保证。

在一个有利构型中，径向地从通风机排出的空气流动在通风机罩的内侧分成两个轴向反向的空气流动，其中，密封装置将相对进入到通风机罩格栅中的空气流轴向反向地流动的空气流相对于所述由通风机罩格栅进入的空气流密封，和/或在通风机罩上构造有碗状的空气偏转区域，该空气偏转区域与通风机罩的平的子区域连接，其中，该平的子区域将通风机罩格栅包围。在此有利的是，通风机可连接尤其是可螺纹连接在方形法兰/方形凸缘上。

在一个有利构型中，通风机罩具有一平的子区域，所述平的子区域具有方形的外周缘，其中，该方形(形状)的角部被倒圆，其中，在平的子区域中设置有用于与壳体件形状锁合地连接尤其是螺纹连接的凹口，其中，尤其是每个凹口到通风机罩格栅具有比外周缘与通风机格栅之间的最小距离大的距离。在此有利的是，方形法兰的方形与圆形的通风机罩区域之间的中间区域可用于使通风机罩固定在壳体件上。

在一个有利构型中，通风机罩的到通风机具有最小距离的表面区域被称为密封棱边。在此有利的是，密封棱边不可构造成锐棱，而是构造成钝的。

在电动机中本发明的重要特征在于，所述电机包括转子和壳体，其中，转子支承在壳体中，其中，在转子上无相对转动地连接有径向通风机，该径向通风机被通风机罩包围，而该通风机罩固定在壳体上，其中，通风机罩具有通风机罩格栅作为用于轴向流入的空气的入口，其中，在通风机罩上构造有密封装置/密封结构，所述密封装置使通风机罩相对径向通风机密封。

在此有利的是，通过冷却器引起的冷却的效率提高。因为轴向流入的空气由径向通风机在径向方向上输出，然后又由通风机罩朝基本上轴向的方向上偏转，由此，空气可沿着电动机壳体流动并且冷却所述电动机壳体。由径向通风机径向偏转的空气流动通过通风机罩格栅的回流由此被抑制或者至少降低。

因为冷却得到改善，所以电动机总体上可以以较高的功率工作，其效率也得到改善。

对于密封装置在此优选应理解为使回流的流动的流动阻力提高。因此，密封装置不必构造成接触式的，而是一个间隙密封装置即借助于小间隙构造的密封装置就足够。间隙宽度在此与通风机和通风机罩的制造容差、同轴度偏差和装配容差相协调。

在一个有利构型中，径向从通风机排出的空气流动在通风机罩的内侧分成两个轴向反向取向的空气流动，其中，密封装置将相对进入到通风机罩格栅中的空气流轴向反向地流动的空气流相对于所述经由通风机罩格栅进入的空气流密封。在此有利的是，可实现回流降低，由此效率更高并使得冷却得到改善。

在一个有利构型中，通风机罩的内直径在朝电动机指向的轴向方向上单调增大。在此有利的是，径向的空气流动低涡流地转向成轴向空气流动。

即尤其是被转向的空气的流动阻力很小并且电动机可借助于所述流动以高的效率冷却。

在一个有利构型中，密封装置/密封结构构造成通风机罩上的增厚部。在此有利的是，可用简单的方式实现密封装置。

在一个有利构型中，密封装置与通风机之间的距离小于4毫米，尤其是小于2毫米或者甚至1毫米。在此有利的是，不产生接触，由此也不产生摩擦阻力，而是可通过保持尽可能小的间隙实现足够有效的密封。间隙宽度与通风机、通风机罩、转子轴的容差以及装配引起的容差相协调。此外，由热量引起的膨胀也被得到考虑。由此可以可靠避免接触。

在一个有利构型中，壳体包括中间段，在所述中间段的轴向端部上分别连接着也由壳体包围的用于接收转子轴承的轴承盖，其中，通风机罩固定在所述轴承盖之一上。在此有利的是，可用简单且稳定的方式固定通风机罩。

在一个有利构型中，密封装置一体地成形在通风机罩上，或者密封装置与通风机罩固定地连接。在此有利的是，可简单且成本低廉地制造通风机罩，尤其是作为塑料压注件或钢件。

在一个有利构型中，通风机罩构造成塑料压注件。在此有利的是，可用成本低廉的方式保持机械的接触保护。

在一个有利构型中，在通风机罩格栅与通风机之间设置有这样大的轴向距离，使得当通风机罩格栅弹性变形时不产生与通风机的接触。在此有利的是，仅当非弹性变形时才不排除接触。也就是说当从外部作用在通风机罩格栅上的机械作用足够小时，不发生接触。优选的距离例如大于5mm，尤其是大约7mm。

其它优点由从属权利要求中得到。

附图说明

现在借助于附图详细描述本发明。

图1中示出了根据本发明的电动机的横截面，所述电动机具有通风机4和至少部分保护地包围所述通风机的通风机罩。

图2中示出了通风机罩。

图3中理想化地示意性地示出了空气流动的偏转/转向。

具体实施方式

图1中示出了在对应的轴承盖中支承在轴承上的转子轴5，所述轴承盖又与壳体件7连接，通风机罩也与所述壳体件固定地连接。

通风机4与转子轴5无相对转动地连接，由此，构造在通风机4上的通风机叶片可同步地与转子轴一起转动。通风机4构造成径向通风机，由此，在轴向上经通风机罩格栅1流入的空气流在通风机4中偏转成基本上径向的空气流31。所述空气流由通风机罩的构造成空气引导环的区域3利用相应成形的空气偏转区域3和4偏转成一个经偏转的基本上在轴向方向上取向的空气流分量32和一个经偏转的基本上在反向的轴向方向上的空气流分量33。在此，总体上这样构造电动机，使得对于空气流分量32的流动阻力比对于空气流分量33(的流动阻力)小。由此，空气流分量32大于空气流分量33。

倘若没有设置密封装置/密封结构2，则空气流分量33会在通风机罩格栅1处轴向排出从而用于冷却电动机的空气流分量32会减弱。

但根据本发明，在轴向流入的空气流30与基本上轴向反向地取向的空气流分量33之间设置有密封装置2。密封装置2的作用越好，所述空气流分量33越小。

密封装置2由通风机罩的向内即朝通风机4取向的棱边8之间的尽可能小的间隙构成。由此，在通风机罩上构造有向内伸出的区域，使密封装置的通风机罩区域与通风机4的通风机叶片之间的最短距离变得尽可能小。但在此需要例如1mm或稍大于2mm的很小的安全距离，以便避免由公差引起的和由装配引起的碰撞。

空气流分量32用于冷却电动机，因此在轴向上沿着所述电动机的壳体被吹送。

通风机罩总体上与设置在一碟上的杯的构造类似。在此，碟构造成平的并且在其外周缘上构造成方形形状，其中，方形的角部构造成倒圆的。此外，碟的碟区域6与方形的倒圆的角部相邻地分别具有凹口20。在对应的凹口20中设置有图中未示出的固定螺钉，通风机罩的碟区域通过所述固定螺钉螺纹连接在壳体件7上。

碟的碟区域6也成形成平的。在碟区域6中在中间构造有通风机罩格栅1，即碟设置有多个开口，使空气可朝通风机4流入。

杯状的区域由空气偏转区域3形成并且在其内侧具有朝通风机4取向地伸出的棱边8。

在轴向力、即在轴线方向上作用在通风机罩的碟区域6上的力的作用下，通风机罩弹性变形，其中，棱边8在图1中基本上在一个圆上偏转/引导，所述圆的中心点基本上处于通风机罩在壳体件上的靠置点上。因为力的变形作用基本上在相对于棱边8与靠置点之间的连接线横向的方向上比在该连接线的方向上大。所以，棱边基本上在圆弧上偏转。

有助于此的尤其是，弹性在横向于连接线的方向上比在连接线的方向上大。

在此这样选择棱边8相对于通风机4的布置，使得棱边8不与通风机4、尤其是所述通风机的通风机叶片接触。所述圆弧于是不与通风机叶片接触。因此避免了与通风机4的通风机叶片的碰撞。

棱边8与凹口20即在壳体件7上的固定部分之间的区域被增强。尤其是通风机罩的棱边8与凹口20之间的中间区域比通风机罩格栅刚度大，该通风机罩格栅包括多个彼此紧密邻接地设置的开口，由此具有小的刚度。

在其它根据本发明的实施例中，棱边8也可构造成被倒圆/倒棱的。

附图标记列表：

1 通风机罩格栅

2 密封间隙

3 空气偏转区域

4 具有通风机叶片的通风机

5 转子轴

6 碟区域，构造成平的

7 壳体件，尤其是电动机壳体件

8 通风机罩的棱边，向内朝通风机伸出

20 用于固定螺栓的凹口

30 轴向的空气流

31 径向的空气流

32 经偏转的空气流分量

33 经偏转的空气流分量

Claims (18)

1.一种通风机装置，尤其是用于电机、尤其是电动机，该通风机装置包括以能转动的方式支承在一部件上的通风机，其中，所述部件与壳体件连接，尤其是固定地连接，或者与所述壳体件构造成一体，其中，通风机罩固定在所述壳体件上或者与所述壳体件构造成一体，其特征在于：在通风机与通风机罩之间尤其是借助于空气间隙设置有非接触式的密封装置或密封结构，尤其是设置有间隙密封装置，其中，所述通风机罩具有朝向所述通风机的密封棱边，其中，当作用于固定在所述壳体件上的通风机罩上的力作用在数值上低于破裂力时，所述密封棱边到所述通风机的包络线具有不消失的距离，尤其是其中，所述力作用仅仅引起所述通风机罩弹性和/或塑性变形，尤其是其中，任意的所述弹性变形是在不超过破裂极限时在力方向上取向的具有或不具有塑性变形分量的变形，尤其是其中，所述通风机的包络线是在所述通风机转动运动时由所述通风机覆盖的空间区域，尤其是其中，在所述通风机装置的所规定的运行中，由于所述不消失的距离，热引起的、振动引起的和/或制造引起的距离变化不会导致与所述通风机碰撞。

2.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：所述力作用任意地取向或者基本上沿轴向取向，或者所述力的方向与通风机轴线方向夹有一小于45°、尤其是小于20°的角。

3.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：被固定的通风机罩的弹性在切向方向上比在法向方向上大，其中，所述切向方向包含在所述包络线的一到所述密封棱边具有最小距离的表面点处的、包络线的切平面中和/或与所述包络线的切平面平行地取向。

4.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：靠置点与密封棱边之间的连接线处于法向方向上或者至少与所述法向方向夹有一小于45°、尤其是小于20°的角。

5.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：所述通风机罩在法向方向上的刚度至少这样大，使得所述力作用在法向方向上的分量不会导致所述密封棱边与所述通风机之间碰撞。

6.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：所述通风机是径向通风机、对角式通风机或轴向通风机。

7.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：所述通风机罩具有通风机罩格栅作为用于轴向流入的空气的入口，尤其是其中，所述通风机罩格栅被圆形地限定边界。

8.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：径向地从所述通风机排出的空气流动在所述通风机罩的内侧上分成两个轴向反向取向的空气流动，其中，密封装置将相对于进入到通风机罩格栅中的空气流轴向反向取向地流动的空气流相对于所述通过所述通风机罩格栅进入的空气流密封，和/或在所述通风机罩上构造有碗状的空气偏转区域，所述空气偏转区域与所述通风机罩的平的子区域连接，其中，所述平的子区域将所述通风机罩格栅包围。

9.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：所述通风机罩具有平的子区域，所述平的子区域具有方形的外周缘，其中，该方形的角部被倒圆，其中，在所述平的子区域中设置有用于与所述壳体件形状锁合地连接尤其是螺纹连接的凹口，尤其是其中，每个凹口到所述通风机罩格栅具有比所述外周缘与通风机格栅之间的最小距离大的距离。

10.根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其特征在于：通风机罩的到所述通风机具有最小距离的表面区域被称为密封棱边。

11.一种电机、尤其是电动机，具有根据上述权利要求至少之一的通风机装置，其中，所述电机包括转子和壳体件，其中，所述转子支承在壳体中，其中，通风机连接在所述转子上并且被通风机罩包围，所述通风机罩固定在所述壳体件上，其特征在于：所述通风机罩的内直径在朝所述电动机指向的轴向方向上单调增大。

12.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：通过密封棱边产生的密封装置借助于增厚部构造在所述通风机罩上。

13.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：通过密封棱边产生的密封装置或密封结构构造成所述通风机罩的空气偏转区域的延续部，尤其是由此所述通风机罩能作为板件尤其是冲制弯曲件来制造。

14.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：即便在任意取向的、在数值上低于破裂力的力作用的情况下，密封棱边与通风机之间的距离也小于4毫米，尤其是小于2毫米或者甚至1毫米。

15.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：所述壳体包括中间段，在所述中间段的轴向端部上分别连接着也由所述壳体包围的用于接收所述转子的轴承的轴承盖，其中，所述通风机罩固定在所述轴承盖之一上。

16.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：借助于密封棱边产生的密封装置一体地成形在所述通风机罩上，或者借助于密封棱边产生的密封装置与所述通风机罩固定地连接。

17.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：所述通风机罩构造成塑料压注件或板件或浇注件。

18.根据上述权利要求至少之一的电机，其特征在于：在通风机罩格栅与通风机之间设置有这样大的轴向距离，使得当所述通风机罩格栅弹性变形时不产生与所述通风机的接触，尤其是其中，所述距离大于5mm。

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